CN110373955B - 聚醚醚酮纤维复合纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚醚醚酮纤维复合纸及其制备方法，属于复合纸技术领域。解决了现有技术中聚醚醚酮纤维纸成纸性不好、纸张性能低的技术问题。本发明的制备方法：先将聚醚醚酮短切纤维和芳纶浆粕分散在含有分散剂的溶液中，得到纤维浆液，然后通过真空抽滤使纤维浆液均匀沉降形成致密的聚醚醚酮纤维原纸，再浸渍聚醚醚酮二氧代酮，一次热压制得初步聚醚醚酮纤维复合纸，最后酸化水解并二次热压得到聚醚醚酮纤维复合纸。该方法制备的复合纸具有良好的紧度、机械强度、耐热性能、耐电压强度，可以用于高温防护、电气绝缘和蜂窝结构等领域。

Description

聚醚醚酮纤维复合纸及其制备方法
技术领域
本发明属于复合纸技术领域，具体涉及一种聚醚醚酮纤维复合纸及其制备方法。
背景技术
近年来，被用作绝缘、阻燃、耐高温等特殊领域的高性能纤维纸成为了研究热点。制备高性能纤维纸的原料主要有芳纶、聚酰亚胺(P84)纤维、聚四氟乙烯(PTFE)纤维、玄武岩纤维等。其中以芳纶纤维纸的制备技术最为成熟，应用也最为广泛；但芳纶纤维不耐碱，在碱性环境及在露点以下强度降幅较大，尺寸稳定性变差，这些缺点局限了它的应用环境。公开号为CN1932148A的专利描述了一种以芳纶短切纤维为原料的芳纶纸及其制备方法，所述方法先通过芳纶短切纤维、间位沉析纤维和其他组分的分散制备浆料，然后对浆料上网成型、压榨干燥处理，最后高温压光成型得到芳纶纸。该方法中，间位沉析纤维的引入改善了成纸性，成纸性较好性能也较为优异，但是其制备工艺相对繁琐成本相对高，同时其仍然难以克服碱性环境芳纶纤维纸性能降低严重的问题。其他几种特种纤维也存在着不同局限，如P84纤维不耐碱腐蚀，而且P84纤维的亚胺键不耐水解，在高温高湿及酸碱环境下易发生水解；PTFE纤维难于梳理，纤维滑且卷曲小，纤维间摩擦力小，而且其密度大导致单层纤维网面密度大，成网性差；玄武岩纤维密度大且脆性强等。
聚醚醚酮(Polyether ether ketone，简称PEEK)是聚芳醚酮类聚合物中性能最为优异的一个品种，是继氟塑料之后的又一性能出色的热塑性树脂。PEEK纤维由PEEK树脂经高温熔融纺丝制得，具有机械性能优异、耐高温、耐腐蚀、阻燃、耐辐照、电绝缘性高、产品尺寸稳定等优良性能。在航天、航空、核能、信息、通讯、电子电器、石油化工、机械制造、汽车等高技术领域中得到了成功的应用。因此开发PEEK基纤维纸是对特种纤维纸种类一个必要且重要的一个补充。公开号为CN107254800A的专利描述了一种PEEK纤维纸及其制备方法，采用PEEK纤维为主要原料，通过湿法造纸成型技术抄取得到PEEK纸；所述方法是先将PEEK短切纤维分散于水中，得到浆料，再向浆料中加入制浆造纸助剂，包括分散剂、增强剂和助留助滤剂，之后进行湿法成型、脱水、烘干处理得到PEEK纤维纸样，最后将纸样进行浸渍、热压再干燥处理得到PEEK纤维纸。该方法证实了PEEK纤维纸的可行性，制备的PEEK纤维纸可达到一定的性能和应用，且由于聚醚醚酮纤维耐碱性优异，因此PEEK纤维纸可以解决芳纶纤维纸在碱性环境中性能降低严重的应用问题。但CN107254800A的专利使用的粘结剂为二苯砜或环丁砜稀释的PEEK树脂溶液，存在成纸性不好的缺陷，必然会影响纸张的性能。
发明内容
有鉴于此，本发明为解决现有技术中聚醚醚酮纤维纸成纸性不好、纸张性能低的技术问题，提供一种聚醚醚酮纤维复合纸及其制备方法。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下。
本发明提供一种聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，步骤如下：
步骤一、分别采用除油剂和表面处理剂对聚醚醚酮短切纤维进行除油处理和表面处理，烘干后，得到处理后的聚醚醚酮短切纤维；
步骤二、将处理后的聚醚醚酮短切纤维与对位芳纶浆粕分散在含有分散剂的水溶液中，搅拌分散均匀，得到纤维浆液；
步骤三、将纤维浆液真空抽滤，干燥，得到聚醚醚酮纤维原纸；
步骤四、将聚醚醚酮二氧代酮溶于有机溶剂中，得到浸渍液；
步骤五、将步骤三得到的聚醚醚酮纤维原纸于浸渍液中充分浸渍，干燥去除有机溶剂，一次热压制得初步聚醚醚酮纤维复合纸；
步骤六、将初步聚醚醚酮纤维复合纸酸化水解，干燥，二次热压得到聚醚醚酮纤维复合纸。
优选的是，所述步骤一中，聚醚醚酮短切纤维的纤维长度为2mm～7mm，纤维细度2D～6D。
优选的是，所述步骤一中，除油剂为石油醚、乙酸乙酯中的一种或多种的混合，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种。
优选的是，所述步骤二中，含有分散剂的水溶液中分散剂的浓度为0.01～0.1％，分散剂为聚氧化乙烯(PEO)。
优选的是，所述步骤二中，对位芳纶浆粕的打浆度为30°SR～60°SR。
优选的是，所述步骤二中，搅拌速率为3000～20000转/min，搅拌时间为5～30min。
优选的是，所述步骤二中，处理后的聚醚醚酮短切纤维占步骤三的聚醚醚酮纤维原纸质量80％～99％，对位芳纶浆粕占步骤三的聚醚醚酮纤维原纸质量1％～20％。
优选的是，所述步骤四中，有机溶剂为四氢呋喃、二甲基乙酰胺(DMAc)中的一种或多种。
优选的是，所述步骤四中，浸渍液中聚醚醚酮二氧代酮的浓度为1％～5％。
优选的是，所述步骤五中，一次热压温度180～280℃，压力1～15MPa，时间2～30min。
优选的是，所述步骤六中，二次热压温度140～240℃，压力1～15MPa，时间2～30min。
本发明还提供上述聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法制备聚醚醚酮纤维复合纸。
与现有技术相比，本发明的的有益效果为：
本发明的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法将PEEK短切纤维和芳纶浆粕分散在分散剂溶液中得到纤维浆液，通过真空抽滤方式使纤维浆液均匀沉降形成致密的纤维原纸，再浸渍聚醚醚酮二氧代酮，一次热压制得初步PEEK纤维复合纸，最后酸化水解并二次热压得到PEEK纤维复合纸，整个制备过程简单、易操作、省时省力，且该过程中，聚醚醚酮二氧代酮在一次热压后还原回PEEK，解决了PEEK分子量高结晶度大但是不溶的问题，在常温进行充分浸渍也避免了PEEK在高温下存在粘度大的问题，最终提高了聚醚醚酮纤维复合纸的成纸性和综合性能。
本发明的聚醚醚酮纤维复合纸具有良好的紧度、机械强度、耐热性能、耐电压强度，可以应用在高温防护、电气绝缘和蜂窝结构等领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例2的聚醚醚酮纤维复合纸热的性能表征。
图2为本发明实施例2的聚醚醚酮纤维复合纸的效果图。
图3为本发明实施例2的聚醚醚酮纤维复合纸的扫描电子显微镜图片。
图4为本发明实施例3的聚醚醚酮纤维复合纸的扫描电子显微镜图片。
图5为本发明实施例8的聚醚醚酮纤维复合纸的扫描电子显微镜图片。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明专利要求的限制。
本发明的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，步骤如下：
步骤一、分别采用除油剂和表面处理剂对聚醚醚酮短切纤维进行除油处理和表面处理，烘干后，得到处理后的聚醚醚酮短切纤维；
步骤二、将处理后的聚醚醚酮短切纤维与对位芳纶浆粕分散在含有分散剂的水溶液中，搅拌分散均匀，得到纤维浆液；
步骤三、将纤维浆液真空抽滤，干燥，得到聚醚醚酮纤维原纸；
步骤四、将聚醚醚酮二氧代酮溶于有机溶剂中，得到浸渍液；
步骤五、将步骤三得到的聚醚醚酮纤维原纸于浸渍液中充分浸渍，干燥去除有机溶剂，一次热压制得初步聚醚醚酮纤维复合纸；
步骤六、将初步聚醚醚酮纤维复合纸酸化水解，干燥，二次热压得到聚醚醚酮纤维复合纸。
上述技术方案，步骤一中，聚醚醚酮短切纤维没有特殊限制，是本领域技术人员公知材料，可通过商购获得，优选聚醚醚酮短切纤维的纤维长度为2mm～7mm，纤维细度2D～6D。由于聚醚醚酮短切纤维在制备过程中，表面会残留纺丝助剂(油剂)，故在使用前，先用除油剂对聚醚醚酮短切纤维进行除油处理，再用表面处理剂对聚醚醚酮短切纤维进行表面处理。除油处理过程和表表面处理过程是本领域技术人员公知技术，本领域技术人员可根据现有方法操作。通常，除油处理为将聚醚醚酮短切纤维加入除油剂中，搅拌清洗，过滤；表面处理为将聚醚醚酮短切纤维加入含有表面活性剂的水溶液中，搅拌至聚醚醚酮短切纤维疏解分散为单根状态后，过滤；含有表面活性剂的水溶液的浓度没有特殊限制，优选为1.2×10-3mol/L，一般在60℃搅拌1h即可达到聚醚醚酮短切纤维疏解分散为单根状态。除油剂和表面活性剂为本领域常用助剂，没有特殊限制，优选除油剂为石油醚、乙酸乙酯中的一种或多种，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种。干燥温度没有特殊限制，达到干燥效果即可。
上述技术方案，步骤二中，含有分散剂的水溶液起到分散处理后的聚醚醚酮短切纤维与对位芳纶浆粕的作用，处理后的聚醚醚酮短切纤维与对位芳纶浆粕与在含有分散剂的水溶液中的浓度没有特殊限制，起到分散作用即可。聚氧化乙烯(PEO)作为分散剂，其合适的浓度能够较好的保证纸页的匀度；优选含有分散剂的水溶液中分散剂的浓度为0.01～0.1％。对位芳纶浆粕为本领域技术人员公知材料，可通过商购获得，优选对位芳纶浆粕的打浆度为30°SR～60°SR，更优选为40°SR。处理后的聚醚醚酮短切纤维和对位芳纶浆粕是聚醚醚酮纤维原纸的组成成分，两者配比有限制，处理后的聚醚醚酮短切纤维占聚醚醚酮纤维原纸质量80％～99％，对位芳纶浆粕占聚醚醚酮纤维原纸质量1％～20％。搅拌时间和转速没有特殊限制，达到分散效果即可，优选搅拌速率为3000～20000转/min，搅拌时间为5～30min。
上述技术方案，步骤三中，真空抽滤、干燥均为现有技术。干燥温度没有特殊限制，达到干燥效果即可。
上述技术方案，步骤四中，聚醚醚酮二氧代酮为现有技术，其结构式为：
Figure BDA0002153529370000051
式中，n表示聚合度，为1～200之间的整数；
聚醚醚酮二氧代酮的合成方法也为现有技术(详见Exchange Reactions of Poly(arylene ether ketone)Dithioketals with Aliphatic Diols:Formation andDeprotection of Poly(arylene ether ketal)s(聚(亚芳基醚酮)二硫代酮与脂肪族二醇的交换反应：聚(亚芳基醚缩酮)的形成和脱保护，MACROMOLECULES，2017年，50卷，9561-9568页))，具体为：先在二氯甲烷和三氟乙酸的混合溶剂中加入聚醚醚酮超细粉进行溶解，之后加入乙二硫醇和三氟化硼乙醚反应24h，甲醇中出料得到聚醚醚酮二硫代酮，再将聚醚醚酮二硫代酮溶于二氯甲烷中，加入乙二醇和NBS，反应5min，在甲醇中出料得到聚醚醚酮二氧代酮。反应式为：
Figure BDA0002153529370000061
上述技术方案，步骤四中，有机溶剂为四氢呋喃、二甲基乙酰胺(DMAc)中的一种或多种。浸渍液中聚醚醚酮二氧代酮的浓度为1％～5％，优选2-3％，此时制备的聚醚醚酮纤维复合纸成纸性最佳，纸张综合性能最好。浸透方式没有特殊限制，优选采用反复抽滤的方式加速浸透，一般反复抽滤3～5次能够达到效果。
上述技术方案，步骤五中，干燥温度没有特殊限制，达到干燥效果即可，优选80～100℃，3～6h；由于干燥的目的为除去有机溶剂，故干燥设备优选为鼓风烘箱。一次热压温度180～280℃，压力1～15MPa，时间2～30min，一次热压的作用是使聚醚醚酮二氧代酮更好分散并粘结在聚醚醚酮纤维之间。
上述技术方案，步骤六中，酸化处理为本领域技术人员公知技术，通常将初步聚醚醚酮纤维复合纸加入浓盐酸中，加热回流12h以上即可，但不限于此，达到酸化效果即可。干燥温度没有特殊限制，达到干燥效果即可，如100℃，8h即可。二次热压温度140～240℃，压力1～15MPa，时间2～30min，二次热压的作用是使还原后的聚醚醚酮分子链重排取向结晶提高性能。
本发明还提供上述聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法的制备方法制备聚醚醚酮纤维复合纸。
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
实施例1
将3mmPEEK短切纤维先加入石油醚中，搅拌清洗，过滤，再加入浓度为1.2×10- 3mol/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液中，搅拌使纤维疏解分散为单根状态，烘干，得到处理后的PEEK短切纤维。将质量比为90:10的PEEK短切纤维和对位芳纶浆粕分散在0.01％PEO水溶液，3500转/min搅拌2h，得到纤维浆液。将纤维浆液真空抽滤并干燥得到聚醚醚酮纤维原纸。将聚醚醚酮二氧代酮溶于四氢呋喃中，得到聚醚醚酮二氧代酮浓度为3％的浸渍液。用浸渍液充分浸渍聚醚醚酮纤维原纸，干燥，待溶剂四氢呋喃除去后进行一次热压，得到初步聚醚醚酮纤维复合纸；一次热压条件为热压温度180℃、热压压力5MPa、热压时间5min。将初步聚醚醚酮纤维复合纸经盐酸水解后，进行二次热压，得到PEEK纤维复合纸；二次热压条件为热压温度180℃、热压压力1MPa、热压时间20min。
实施例2
将4mmPEEK短切纤维先加入石油醚中，加入浓度为1.2×10-3mol/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液中，搅拌使纤维疏解分散为单根状态，烘干，得到处理后的PEEK短切纤维。将质量比为90:10的PEEK短切纤维和对位芳纶浆粕分散在0.03％PEO水溶液，20000转/min搅拌2h，得到纤维浆液。将纤维浆液真空抽滤并干燥得到聚醚醚酮纤维原纸。将聚醚醚酮二氧代酮溶于四氢呋喃中，得到聚醚醚酮二氧代酮浓度为2％的浸渍液。用浸渍液充分浸渍聚醚醚酮纤维原纸，干燥，待溶剂四氢呋喃除去后进行一次热压，得到初步聚醚醚酮纤维复合纸；一次热压条件为热压温度280℃、热压压力5MPa、热压时间5min。将初步聚醚醚酮纤维复合纸经盐酸水解后，进行二次热压，得到PEEK纤维复合纸；二次热压条件为热压温度180℃、热压压力1MPa、热压时间20min。
图1为本发明实施例2的聚醚醚酮纤维复合纸热的性能表征，从图1可以看出，本发明的聚醚醚酮纤维复合纸热性能优异。图2为本发明实施例2的聚醚醚酮纤维复合纸的效果图，从图2可以看出，本发明的聚醚醚酮纤维复合纸成纸性好，无明显缺陷。图3为本发明实施例2的聚醚醚酮纤维复合纸的扫描电子显微镜图片，从图3可以看出，浸渍浓度为2％的浸渍液得到的聚醚醚酮纤维复合纸，聚醚醚酮二氧代酮较好的粘结在PEEK短切纤维和对位芳纶浆粕之间。
实施例3
将5mmPEEK短切纤维先加入石油醚中，搅拌清洗，过滤，再加入浓度为浓度为1.2×10-3mol/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液中，搅拌使纤维疏解分散为单根状态，烘干，得到处理后的PEEK短切纤维。将质量比为99:1的PEEK短切纤维和对位芳纶浆粕分散在0.05％PEO水溶液，3000转/min搅拌2h，得到纤维浆液。将纤维浆液真空抽滤并干燥得到聚醚醚酮纤维原纸。将聚醚醚酮二氧代酮溶于四氢呋喃中，得到聚醚醚酮二氧代酮浓度为1％的浸渍液。用浸渍液充分浸渍聚醚醚酮纤维原纸，干燥，待溶剂四氢呋喃除去后进行一次热压，得到初步聚醚醚酮纤维复合纸；一次热压条件为热压温度180℃、热压压力5MPa、热压时间5min。将初步聚醚醚酮纤维复合纸经盐酸水解后，进行二次热压，得到PEEK纤维复合纸；二次热压条件为热压温度180℃、热压压力1MPa、热压时间20min。
图4为本发明实施例3的聚醚醚酮纤维复合纸的扫描电子显微镜图片。从图4可以看出，浸渍浓度为1％的浸渍液得到的聚醚醚酮纤维复合纸表面存在孔隙明显，只有少量PEEK纤维粘结在一起的现象。
实施例4
将6mmPEEK短切纤维先加入石油醚中，搅拌清洗，过滤，再加入浓度为浓度为1.2×10-3mol/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液中，搅拌使纤维疏解分散为单根状态，烘干，得到处理后的PEEK短切纤维。将质量比为90:10的PEEK短切纤维和对位芳纶浆粕分散在0.1％PEO水溶液，3500转/min搅拌2h，得到纤维浆液。将纤维浆液真空抽滤并干燥得到聚醚醚酮纤维原纸。将聚醚醚酮二氧代酮溶于四氢呋喃中，得到聚醚醚酮二氧代酮浓度为3％的浸渍液。用浸渍液充分浸渍聚醚醚酮纤维原纸，干燥，待溶剂四氢呋喃除去后进行一次热压，得到初步聚醚醚酮纤维复合纸；一次热压条件为热压温度200℃、热压压力5MPa、热压时间5min。将初步聚醚醚酮纤维复合纸经盐酸水解后，进行二次热压，得到PEEK纤维复合纸；二次热压条件为热压温度180℃、热压压力1MPa、热压时间20min。
实施例5
将7mmPEEK短切纤维先加入石油醚中，搅拌清洗，过滤，再加入浓度为浓度为1.2×10-3mol/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液中，搅拌使纤维疏解分散为单根状态，烘干，得到处理后的PEEK短切纤维。将质量比为80:20的PEEK短切纤维和对位芳纶浆粕分散在0.06％PEO水溶液，3500转/min搅拌2h，得到纤维浆液。将纤维浆液真空抽滤并干燥得到聚醚醚酮纤维原纸。将聚醚醚酮二氧代酮溶于四氢呋喃中，得到聚醚醚酮二氧代酮浓度为3％的浸渍液。用浸渍液充分浸渍聚醚醚酮纤维原纸，干燥，待溶剂四氢呋喃除去后进行一次热压，得到初步聚醚醚酮纤维复合纸；一次热压条件为热压温度220℃、热压压力5MPa、热压时间5min。将初步聚醚醚酮纤维复合纸经盐酸水解后，进行二次热压，得到PEEK纤维复合纸；二次热压条件为热压温度140℃、热压压力15MPa、热压时间30min。
实施例6
将4mmPEEK短切纤维先加入石油醚中，搅拌清洗，过滤，再加入浓度为浓度为1.2×10-3mol/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液中，搅拌使纤维疏解分散为单根状态，烘干，得到处理后的PEEK短切纤维。将质量比为90:10的PEEK短切纤维和对位芳纶浆粕分散在0.06％PEO水溶液，10000转/min搅拌2h，得到纤维浆液。将纤维浆液真空抽滤并干燥得到聚醚醚酮纤维原纸。将聚醚醚酮二氧代酮溶于四氢呋喃中，得到聚醚醚酮二氧代酮浓度为3％的浸渍液。用浸渍液充分浸渍聚醚醚酮纤维原纸，干燥，待溶剂四氢呋喃除去后进行一次热压，得到初步聚醚醚酮纤维复合纸；一次热压条件为热压温度280℃、热压压力5MPa、热压时间2min。将初步聚醚醚酮纤维复合纸经盐酸水解后，进行二次热压，得到PEEK纤维复合纸；二次热压条件为热压温度240℃、热压压力1MPa、热压时间20min。
实施例7
将5mmPEEK短切纤维先加入石油醚中，搅拌清洗，过滤，再加入浓度为浓度为1.2×10-3mol/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液中，搅拌使纤维疏解分散为单根状态，烘干，得到处理后的PEEK短切纤维。将质量比为88:12的PEEK短切纤维和对位芳纶浆粕分散在0.05％PEO水溶液，6000转/min搅拌2h，得到纤维浆液。将纤维浆液真空抽滤并干燥得到聚醚醚酮纤维原纸。将聚醚醚酮二氧代酮溶于四氢呋喃中，得到聚醚醚酮二氧代酮浓度为5％的浸渍液。用浸渍液充分浸渍聚醚醚酮纤维原纸，干燥，待溶剂四氢呋喃除去后进行一次热压，得到初步聚醚醚酮纤维复合纸；一次热压条件为热压温度200℃、热压压力5MPa、热压时间30min。将初步聚醚醚酮纤维复合纸经盐酸水解后，进行二次热压，得到PEEK纤维复合纸；二次热压条件为热压温度200℃、热压压力1MPa、热压时间20min。
实施例8
将2mmPEEK短切纤维先加入石油醚中，搅拌清洗，过滤，再加入浓度为浓度为1.2×10-3mol/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液中，搅拌使纤维疏解分散为单根状态，烘干，得到处理后的PEEK短切纤维。将质量比为85:15的PEEK短切纤维和对位芳纶浆粕分散在0.01％PEO水溶液，3500转/min搅拌2h，得到纤维浆液。将纤维浆液真空抽滤并干燥得到聚醚醚酮纤维原纸。将聚醚醚酮二氧代酮溶于四氢呋喃中，得到聚醚醚酮二氧代酮浓度为4％的浸渍液。用浸渍液充分浸渍聚醚醚酮纤维原纸，干燥，待溶剂四氢呋喃除去后进行一次热压，得到初步聚醚醚酮纤维复合纸；一次热压条件为热压温度180℃、热压压力15MPa、热压时间5min。将初步聚醚醚酮纤维复合纸经盐酸水解后，进行二次热压，得到PEEK纤维复合纸；二次热压条件为热压温度140℃、热压压力1MPa、热压时间20min。
图5为本发明实施例8的聚醚醚酮纤维复合纸的扫描电子显微镜图片。从图5可以看出，浸渍浓度为4％的浸渍液得到的聚醚醚酮纤维复合纸表面有一层较厚得树脂层，PEEK纤维基本被树脂层包覆的现象。
实施例9
将4mmPEEK短切纤维先加入石油醚中，搅拌清洗，过滤，再加入浓度为浓度为1.2×10-3mol/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液中，搅拌使纤维疏解分散为单根状态，烘干，得到处理后的PEEK短切纤维。将质量比为90:10的PEEK短切纤维和对位芳纶浆粕分散在0.06％PEO水溶液，3500转/min搅拌2h，得到纤维浆液。将纤维浆液真空抽滤并干燥得到聚醚醚酮纤维原纸。将聚醚醚酮二氧代酮溶于四氢呋喃中，得到聚醚醚酮二氧代酮浓度为3％的浸渍液。用浸渍液充分浸渍聚醚醚酮纤维原纸，干燥，待溶剂四氢呋喃除去后进行一次热压，得到初步聚醚醚酮纤维复合纸；一次热压条件为热压温度200℃、热压压力5MPa、热压时间5min。将初步聚醚醚酮纤维复合纸经盐酸水解后，进行二次热压，得到PEEK纤维复合纸；二次热压条件为热压温度140℃、热压压力15MPa、热压时间30min。
实施例10
将6mmPEEK短切纤维先加入石油醚中，搅拌清洗，过滤，再加入浓度为浓度为1.2×10-3mol/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液中，搅拌使纤维疏解分散为单根状态，烘干，得到处理后的PEEK短切纤维。将质量比为90:10的PEEK短切纤维和对位芳纶浆粕分散在0.08％PEO水溶液，6000转/min搅拌2h，得到纤维浆液。将纤维浆液真空抽滤并干燥得到聚醚醚酮纤维原纸。将聚醚醚酮二氧代酮溶于四氢呋喃中，得到聚醚醚酮二氧代酮浓度为3％的浸渍液。用浸渍液充分浸渍聚醚醚酮纤维原纸，干燥，待溶剂四氢呋喃除去后进行一次热压，得到初步聚醚醚酮纤维复合纸；一次热压条件为热压温度280℃、热压压力5MPa、热压时间30min。将初步聚醚醚酮纤维复合纸经盐酸水解后，进行二次热压，得到PEEK纤维复合纸；二次热压条件为热压温度180℃、热压压力1MPa、热压时间20min。
对实施例1～10制备的PEEK纤维复合纸的性能进行表征。其中，厚度按照国家标准GB/T 451.3-2002测定；电气击穿强度按照国家标准GB/T1408.1-2006测定；介电常数按照国家标准GB/T1408.1-2006测定；介电损耗按照国家标准GB/T1409-2006测定；抗张指数按照国家标准GB/T12914-2008测定。检测结果如表1所示。
表1实施例1～10的PEEK纤维复合纸的各项性能
Figure BDA0002153529370000121
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一、分别采用除油剂和表面处理剂对聚醚醚酮短切纤维进行除油处理和表面处理，烘干后，得到处理后的聚醚醚酮短切纤维；
步骤二、将处理后的聚醚醚酮短切纤维与对位芳纶浆粕分散在含有分散剂的水溶液中，搅拌分散均匀，得到纤维浆液；
步骤三、将纤维浆液真空抽滤，干燥，得到聚醚醚酮纤维原纸；
步骤四、将聚醚醚酮二氧代酮溶于有机溶剂中，得到浸渍液；
步骤五、将步骤三得到的聚醚醚酮纤维原纸于浸渍液中充分浸渍，干燥去除有机溶剂，一次热压制得初步聚醚醚酮纤维复合纸；
步骤六、将初步聚醚醚酮纤维复合纸酸化水解，干燥，二次热压得到聚醚醚酮纤维复合纸。
2.根据权利要求1所述的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，聚醚醚酮短切纤维的纤维长度为2mm～7mm，纤维细度2D～6D。
3.根据权利要求1所述的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，除油剂为石油醚、乙酸乙酯中的一种或多种，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，含有分散剂的水溶液中分散剂的浓度为0.01～0.1％，分散剂为聚氧化乙烯。
5.根据权利要求1所述的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，对位芳纶浆粕的打浆度为30°SR～60°SR。
6.根据权利要求1所述的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，搅拌速率为3000～20000转/min，搅拌时间为5～30min。
7.根据权利要求1所述的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，处理后的聚醚醚酮短切纤维占步骤三的聚醚醚酮纤维原纸质量80％～99％，对位芳纶浆粕占步骤三的聚醚醚酮纤维原纸质量1％～20％。
8.根据权利要求1所述的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，有机溶剂为四氢呋喃、二甲基乙酰胺中的一种或多种；浸渍液中聚醚醚酮二氧代酮的浓度为1％～5％。
9.根据权利要求1所述的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤五中，一次热压温度180～280℃，压力1～15MPa，时间2～30min；所述步骤六中，二次热压温度140～240℃，压力1～15MPa，时间2～30min。
10.根据权利要求1～9任何一项所述的聚醚醚酮纤维复合纸的制备方法制备得到的聚醚醚酮纤维复合纸。
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